Una macchina termica di Carnot non reversibile lavora tra temperature di 25°C e 420°C. L'efficienza è del 52% dell'efficienza di una macchina reversibile che opera tra le due stesse temperature ed è alimentata con la stessa potenza. La macchina assorbe 400 kJ di calore ogni secondo.
Qual è il rendimento della macchina?
Quanto lavoro in meno produce in un’ora rispetto alla macchina reversibile ?
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Livello 1
@andrea_007 Rendimento della macchina reversibile di Carnot:
η (eta);
T2 = 420° + 273 = 693 K
T1 = 25°C = 25°C + 273 = 298 K;
η = (T2 - T1) / T2 = (693 - 298) /693;
η = 395 / 693 = 0,57 = 57/100 = 57 %;
η (macchina irreversibile), η1: 52% della macchina ideale, reversibile;
η1 = 0,57 * 0,52 = 0,30;
η1 = 30%;
Lavoro = Q ass * η;
Qass / s = 400 kJ = 4 * 10^5 J/s;
Macchina reversibile: Lavoro /secondo = η * Q ass /secondo;
Lavoro /secondo = 0,57 * 4 * 10^5 /secondo = 228 000 J/s;
Macchina irreversibile: Lavoro /secondo = η1 * Q ass /secondo =
Lavoro1 /secondo = 0,30 * 4 * 10^5 /secondo = 120 000 J/s;
Differenza di lavoro fra le due macchine /s:
(L - L1) /s = 228 000 - 120 000 = 108 000 J/s; Lavoro in meno prodotto dalla macchina irreversibile in un secondo.
Differenza di lavoro fra le due macchine in un'ora di tempo = 3600 s;
108 000 * 3600 = 3,888 * 10^8 J = 3,9 * 10^8 J.;
Lavoro in meno prodotto dalla macchina irreversibile.
Ciao.
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Genius II
DL= 3,9*10^8 J
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Genius II
